Российский и мировой опыт показывает, что показатель экономического роста компаний находится в прямой зависимости от доли производимой и применяемой ими продукции, разработанной на основе прогрессивных знаний и современных технологических решений.

Доля капитализации знаний в суммарном показателе капитализации среднего современного высокотехнологичного предприятия достигает сегодня 85%. При этом самыми ценными знаниями становятся те, которые обретают форму охраняемой интеллектуальной собственности. В условиях быстрых технологических изменений главным ресурсом повышения конкурентоспособности компаний становится превращение экономически значимых знаний в интеллектуальные ресурсы, которые могут быть капитализированы. Превращение интеллектуальных ресурсов в интеллектуальный капитал и эффективное управление им – основа развития инновационной деятельности.

В 2014 году на базе ПАО «Техприбор» был создан инженерный инновационный центр (ИИЦ), среди задач которого – создание современной аппаратуры для авиационной техники, подготовка соответствующих инженерных кадров, а также освоение новых направлений с целью расширения продуктовой линейки предприятия с целью выхода на новые рынки.

В рамках традиционного направления деятельности предприятия в ИИЦ ведется разработка перспективных комплексов топливоизмерительной аппаратуры, среди которых – создание стенда СТ-21 для проверки функционирования топливной системы самолета МС-21*. Также в ИИЦ ведется целый ряд НИОКР по созданию новых датчиков и измерительной аппаратуры, работающих на различных физических принципах: радиоволновые резонансные методы, ядерный магнитный резонанс, методы на основе обработки прямого и рассеянного излучения в гамма, рентгеновском и оптическом диапазонах. Данные разработки защищены многочисленными патентами, реализуется сотрудничество с ведущими учеными и специалистами таких научно-исследовательских и высших учебных заведений, как ПИЯФ, НИИЭФА, НТЦ ЯФИ, СПбГУ, СПбПУ, Военмех, СПбГТУ и многих других.

Последние четыре года в ИИЦ ведутся активные работы по созданию медицинской техники.

Таким образом, одновременно с развитием инновационной деятельности ПАО «Техприбор» развернул стратегию диверсификации производства, направленную на выпуск новой продукции, технологически не связанной с текущим производством и подлежащей реализации на совершенно другом рынке.

Некоторые проекты инженерного инновационного центра ПАО «Техприбор» по созданию наукоемкой высокотехнологичной продукции гражданского назначения были продемонстрированы в рамках конгрессно-выставочной ассамблеи, приуроченной к 10-летию Союза машиностроителей России и проходившей в стенах Научно-исследовательского корпуса Санкт-Петербургского политехнического университета Петра Великого.

Однофотонный эмиссионный томограф

Радиоизотопная диагностика является одним из самых современных методов исследования функциональных и биохимических процессов практически в любой системе организма человека, позволяющим диагностировать заболевания на самых ранних стадиях. Широко применяется в таких областях научной и практической медицины, как онкология, кардиология, неврология, гематология, гепатология, уронефрология и ряде других.

Радиоизотопные исследования направлены на функциональное исследование органов и систем и основаны на том, что в кровь, дыхательные пути или пищеварительный тракт вводится радиофармацевтический препарат, состоящий из химического соединения и радиоактивных изотопов с малым периодом полураспада. Основное вещество, на основе которого создается радиофармацевтический препарат, определяет его биологическое поведение в организме: способность к избирательному накоплению в конкретном органе, время накопления и скорость выведения. Радиоактивные изотопы являются метками, по которым можно судить о наличии тех или иных веществ в исследуемом органе.

Однофотонные эмиссионные томографы (гамма-томографы) являются приборами, позволяющими определять временные характеристики транспорта радиофармацевтического препарата и его пространственное распределение.

В настоящее время в России имеется около 100 действующих гамма-томографов различной модификации. Большинство гамма-томографов эксплуатируются 10 и более лет и нуждаются в модернизации или в полной замене. Производство отечественной аппаратуры отсутствует, и дальнейшее развитие этого важного направления медицины и доведение количества обследований до уровня, диктуемого уровнем заболеваемости, пока что полностью зависит от импорта.

Вследствие высоких цен на гамма-томографы они является доступными только крупным научным центрам и медицинским клиникам. На данный момент потребность учреждений здравоохранения в гамма томографах составляет не менее 300 единиц. Таким образом, развитие отечественного приборостроения радиоизотопной диагностики диктуется насущной необходимостью дальнейшего развития медицины в России.

Разработка двух однофотонных эмиссионных томографов «ЭФАТОМ-1» была начата по инициативе ГК «Росатом» на предприятии НИИЭФА им. Д.В.Ефремова в 2013 году. В проекте в качестве соисполнителей участвовали ОАО «НТЦ ЯФИ» (ГК «Росатом») и ПАО «Техприбор» (АО «КРЭТ», ГК «Ростех»). ОАО «НТЦ ЯФИ» и ПАО «Техприбор» отвечали за разработку и изготовление четырех сцинтилляционных позиционно-чувствительных блоков детектирования, входящих в состав двухдетекторного однофотонного эмиссионного томографа и предназначенных для определения концентрации и пространственного распределения радиофармацевтического препарата, введенного пациенту в процессе радиоизотопной диагностики, по его гамма-излучению.

Основные характеристики разработанных детекторов соответствуют лучшим мировым образцам:

• повторяемость и стабильность работы за счет применения цифровой обработки импульсов;

• интеллектуальная обработка наложенных событий, позволяющая быстрее набирать статистику;

• кластерный алгоритм вычисления координат событий, позволяющий повысить разрешение томографа;

• расширенные средства встроенного контроля;

• высокая надежность.

Результаты проведенных предприятиями ГК «Росатом» и ГК «Ростех» совместных работ позволяют создать отечественное конкурентоспособное производство радиоизотопного диагностического оборудования, развить импортозамещающее производство, создать новые рабочие места на предприятиях РФ, повысить экспортный потенциал, реконструировать действующие производственные мощности на базе прогрессивных технологий и удовлетворить потребности здравоохранения России.

Разработка и организация производства отечественной аппаратуры для радиоизотопной диагностики позволит получить ряд преимуществ перед западными аналогами, а именно:

• возможность адаптации оборудования к требованиям российских медиков;

• более низкая цена – стоимость одного аппарата почти вдвое ниже западного аналога;

• оперативность и доступность обслуживания и ремонта по сравнению с импортным оборудованием;

• возможность модификации оборудования и программного обеспечения в соответствии с требованиями пользователей.

Потенциальными рынками сбыта являются также страны СНГ, Китай, Индия и ряд других стран.

ЯМР-спектрометр

Ядерный магнитный резонанс (ЯМР) обусловлен взаимодействием ядерных магнитных моментов с магнитным полем. В настоящее время для исследования образцов методом ЯМР используются импульсные ЯМР-спектрометры с фурье-преобразованием. ЯМР-спектрометры высокого разрешения, имеющие малую относительную неоднородность постоянного магнитного поля, позволяют применять двумерную фурье-спектроскопию.

Двумерная фурье-спектроскопия ЯМР позволяет изучать сложные связанные подсистемы ядерных спинов, обычные одномерные спектры которых либо сложно интерпретировать из-за большого числа близко стоящих линий, либо вовсе не удается расшифровать из-за перекрытия линий. Данный метод исследования является в высшей степени информативным, позволяющим детально изучить молекулярную структуру, вплоть до определения межъядерных расстояний и углов между химическими связями. Кроме того, двумерная фурье-спектроскопия ЯМР представляет собой инструмент для исследования динамических эффектов, таких как химический и спиновый обмены, внутреннее молекулярное движение. Это стало возможным благодаря тому, что была установлена зависимость резонансной частоты от химического окружения ядра в молекуле (химический сдвиг), а также от присутствия других ядер (сверхтонкая структура спектра).

Специалистами ПАО «Техприбор» разработан новейший спектрометр высокого разрешения МСА-1-150-100-II-МС60 (серия «ВариоСпин») на основе ядерного магнитного резонанса (ЯМР-спектрометр).

Данный ЯМР-спектрометр стал следующим поколением разработанного в ПАО «Техприбор» прибора данного класса и позволяет эффективно реализовать методы двумерной фурье-спектроскопии ядерного магнитного резонанса. ЯМР-спектрометр МСА-1-150-100-II-МС60 состоит из магнитной системы на основе постоянных магнитов, спектроанализатора с предусилителем и двумя усилителями мощности, персонального компьютера и специализированного программно-математического обеспечения.

Благодаря примененной в ЯМР-спектрометре магнитной системе на основе постоянных магнитов он не требует постоянной дорогостоящей заправки гелия и азота, которые используются для охлаждения электромагнитов на основе сверхпроводимости.

Таким образом, ЯМР-спектрометр МСА-1-150-100-II-МС60 (серия «ВариоСпин») является высокоточным, безопасным, компактным, недорогим и простым в использовании прибором, который может эффективно использоваться, в частности, в следующих областях:

• обучение и научные исследования;
• контроль качества лекарственных препаратов как в процессе их производства, так и качества готовой продукции (область применения – медицина, фармакология);
• идентификация органических соединений, определение молекулярной структуры, анализ сложных смесей, исследование механизмов реакций (область применения – органическая химия);
• определение геометрии молекул белков и субстрат-ферментных комплексов в растворах, исследование биологических жидкостей (область применения – биология);
• анализ проб сырой нефти (область применения – нефтяная и газовая промышленность);
• определение содержания жира (SFC, TFC), жира и влаги в шоколаде и какао-бобах, сухом молоке, сыре и других пищевых продуктах (область применения – пищевая промышленность);
• определение влажности семян (область применения – сельскохозяйственная промышленность).

НЕОЛАЙН-1

Аппарат неинвазивной вентиляции легких для новорожденных «НЕОЛАЙН-1» предназначен для проведения респираторной поддержки и ингаляции кислородно-воздушной смесью новорожденных с контролем сатурации и частоты пульса в родильных залах, отделениях реанимации и интенсивной терапии новорожденных родильных домов, детских больниц и перинатальных центров.

Применение данного аппарата позволит повысить клинический эффект во время проведения искусственной вентиляции легких за счет снижения осложнений у недоношенных детей благодаря автоматической регулировке потока с высокой точностью поддержания уровня давления в легких пациента, автоматической компенсации утечек и контролю насыщения тканей кислородом. В аппарате присутствует расширенный мониторинг, графическое отображение параметров вентиляции и встроенный пульсоксиметр.

В аппарате реализованы следующие режимы вентиляции:

• режим подачи увлажненной кислородно-воздушной смеси с возможностью проведения ручной вентиляции легких с ограничением давления;

• режим самостоятельного дыхания с постоянным положительным давлением (nСРАР);

• режим двухуровневой неинвазивной вентиляции (DPAP) с переключением фаз дыхания с заданной частотой и длительностью;

• режим резервной вентиляции (автоматический переход в режим двух уровневой вентиляции с предустановленными параметрами при наступлении апноэ);

• ручной вдох с предустановленными параметрами (в режимах nСРАР и DPAP).

По своим техническим характеристикам «НЕОЛАЙН-1» не уступает зарубежным аналогам Infant Flow ф. Viasys (США), Medin-cno ф. Medin (Германия), SLE1000 ф. SLE (Великобритания), а во многом их превосходит, имея при этом более низкую стоимость, поэтому этот проект актуален в рамках программы импортозамещения в медицинской промышленности РФ.

* Подробнее см.: Радиоэлектронные технологии. 2017. № 5.

Андрей Новиков, ПАО «Техприбор»